(57)【要約】【課題】大管腔においても広範囲かつ安定した低コヒーレント光の走査を行うことができるＯＣＴプローブ、および該ＯＣＴプローブが好適に搭載されるＯＣＴシステムを提供すること。【解決手段】光源から照射された低コヒーレント光を用いて観察対象の断層像を取得するためのＯＣＴプローブであって、ＯＣＴプローブの内壁内に設けられた伸縮可能な伸縮部材と、光源から照射された光を導く導光手段と、伸縮部材とＯＣＴプローブ内壁間に形成される空間に配設され、導光手段の先端に連結され、導光手段により導かれた光を偏向して外部に照射すると同時に外部からの反射光を前記導光手段に向けて偏向する偏向手段とを有する構成とした。【選択図】  図２
2010022634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から照射された低コヒーレント光を用いて観察対象の断層像を取得するためのＯＣＴプローブであって、
前記ＯＣＴプローブの中心軸上の先端近傍に設けられた伸縮可能な伸縮部材と、
外部光源から放射された光を前記ＯＣＴプローブの先端近傍まで導く導光手段と、
前記ＯＣＴプローブの前記伸縮部材と前記ＯＣＴプローブ内壁との間に形成される空間に配設され、前記導光手段の先端に連結され、前記導光手段により導かれた光を偏向して外部に射出すると同時に前記外部からの反射光を前記導光手段に向けて偏向する偏向手段と、を有し、
前記伸縮部材の伸縮によって、前記偏向手段と観察対象との距離を調整可能であることを特徴とするＯＣＴプローブ。
【請求項２】
前記ＯＣＴプローブは、さらに
前記偏向手段に関して、該偏向手段の中心軸回りの回転を禁止するとともに、前記伸縮部材回りの回転を許容する回転規制手段と、を有し、
前記回転規制手段は、少なくとも前記偏向手段が前記伸縮部材回りに回転する方向に沿って該偏向手段外周から延出しており、前記伸縮部材に当接することにより、前記偏向手段の中心軸回りの回転を禁止することを特徴とする請求項１に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項３】
前記伸縮部材は、外周に沿って、リング状に切られたガイド溝を有し、
前記回転規制手段は、前記ガイド溝に適合する突出部を有しており、
前記偏向手段は、前記突出部が前記ガイド溝に沿って案内されることにより、前記伸縮部材回りの回転を行うことを特徴とする請求項２に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項４】
前記ガイド溝および前記突出部は、前記ガイド溝から前記突出部が外れないように噛み合っていることを特徴とする請求項３に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項５】
前記偏向手段は、軸合わせした状態で前記導光手段に接合されており、
前記導光手段は、前記伸縮部材によってＯＣＴプローブ内部を案内され、前記偏向手段が前記空間に位置するように延出していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のＯＣＴプローブ。
【請求項６】
前記ＯＣＴプローブは、少なくとも先端近傍の側面が光透過性を有し、かつ全体として可撓性を有し、前記各手段が収納されるシースを有し、
前記偏向手段により偏向された光は、前記光透過性を有する前記側面から外部に射出されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のＯＣＴプローブ。
【請求項７】
前記シースは、前記伸縮部材の伸縮に伴って伸縮する伸縮部を有し、
光透過性を有する前記先端近傍の側面は、前記伸縮部に設けられることを特徴とする請求項６に記載のＯＣＴプローブ。
【請求項８】
前記伸縮部材は、バルーンであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のＯＣＴプローブ。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載のＯＣＴプローブと、
前記ＯＣＴプローブに低コヒーレント光を供給する光源と、
前記ＯＣＴプローブの導光手段の基端側に接続され、該導光手段を回転させる回転駆動手段と、
前記伸縮部材の伸縮を制御する伸縮制御部と、
観察対象で反射し前記ＯＣＴプローブを介して入射する光を用いて該観察対象の画像を表示する画像表示手段と、を有することを特徴とするＯＣＴシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管腔内の観察対象の断層像を取得する時に使用されるＯＣＴプローブおよび該プローブが好適に使用されるＯＣＴシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばＳＬＤ（Super Luminescent Diode）等の時間コヒーレンスが低く空間コヒーレンスが高い光源からの光（以下、「低コヒーレント光」という。）を用いた光干渉断層法（Optical Coherence Tomography、以下「ＯＣＴ」と略記する。）により、生体組織の断層像を取得するＯＣＴシステムが実用化されている。一般的なＯＣＴシステムは、上記光源を有する本体装置と、管腔内に挿入されるＯＣＴプローブとから構成される。ＯＣＴシステムを使用して生体組織の断層像を取得する場合、まず、光源から放射された低コヒーレント光がＯＣＴプローブ内部に挿通された導光部（例えば光ファイバ）内を伝搬して生体組織を照明する。そして生体組織で反射した光を本体装置で受光する。本体装置では、受光した光が、生体組織内のどの位置でどの程度反射した光かをマイケルソン干渉計の原理に基づいて計測する。そして、上記計測結果に基づいて所定の演算を行い、生体組織の断層像を生成する。このようなＯＣＴシステムは、タイム・ドメインＯＣＴ（以下「ＴＤ−ＯＣＴ」という。）と呼ばれている。
【０００３】
また、ＯＣＴ技術を使用した断層像取得方法として近年フーリエ・ドメインＯＣＴ（以下、「ＦＤ−ＯＣＴ」という。）と呼ばれる方法が提案されている。フーリエ・ドメインＯＣＴには大きく分けてスペクトル・ドメインＯＣＴ（以下「ＳＤ−ＯＣＴ」という。）と波長走査型ＯＣＴ（Swept−Source OCT、以下「ＳＳ−ＯＣＴ」という）の二種類がある。ＳＤ−ＯＣＴとＳＳ−ＯＣＴは、いずれもＴＤ−ＯＣＴとは異なり、参照光を得るときに参照鏡を動かさないことを特徴とする。
【０００４】
ＳＤ−ＯＣＴは、ＴＤ−ＯＣＴと同様に、広帯域光源を用いる方法である。ＳＤ−ＯＣＴでは、生体組織などの被検物からの反射光と参照光とを干渉させることにより、スペクトル領域におけるスペクトル干渉縞を発生させる。発生したスペクトル干渉縞を、分光器から別途取得された較正データを利用しつつ、光周波数軸上の干渉縞にリサンプリングし、離散フーリエ変換を適用することにより、断層像を取得することができる。
【０００５】
また、ＳＳ−ＯＣＴは、瞬間的には単波長発振をしながら時間的にその発振波長を走査するような光源部を用いる方法である。光源部は、例えば、シード光源、ファイバーリング共振器、波長選択フィルタにより構成される。ＳＳ−ＯＣＴでは、単波長発振の発振波長を走査しつつ、非可動状態の参照鏡で反射する参照光と被検物からの反射光とを干渉させることにより生じる干渉光に基づいて断層像を取得することができる。
【０００６】
一般に、各方法において使用されるＯＣＴプローブは、上記光ファイバと、光ファイバが挿通され、先端部が透過性を有するように構成されたチューブ部（シース）とを有している。また、光ファイバの先端近傍には反射ミラー等の偏向部が備えられている。光ファイバと偏向部は、光ファイバの光軸が、シースの長手方向に延びる中心軸と略一致させた状態で配設される。偏向部は、光ファイバから射出された低コヒーレント光を偏向して生体組織に導くと共に、生体組織で反射した光を再び光ファイバ内に戻す。ここで、管腔内の生体組織の断層像を取得するためには、光ファイバおよび偏向部を介した光を生体組織に照射するにあたり、上記中心軸と交わる面内において光を走査する必要がある。上記光によって生体組織を走査する構成が、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００７】
特許文献１は、ＴＤ−ＯＣＴを採用しており、低コヒーレント光によって生体組織を走査する構成をいくつか提案している。例えば、本体装置内の回転駆動装置を使用する構成が提案されている。この構成は、具体的には、光ファイバに沿って延出するシャフトの一端を偏向部に、他端を回転駆動装置にそれぞれ連結させて、回転駆動装置によってシャフトを上記中心軸回りに回転させるものである。これにより、偏向部を中心軸回り（換言すれば光ファイバの光軸回り）に回動させることで、偏向部に入射した光の偏向方向を連続的に変化させる、つまり低コヒーレント光を走査させることができる。
【特許文献１】特開平１１−５６７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記の構成を採用した場合、ＯＣＴプローブは非常に長尺であるため、以下の現象が生じうる。すなわち、シャフトは長尺の片持ち梁と同様の状態で、片側が固定された固定端となっている。そして、偏向部およびその近傍は、固定端の反対に位置する端部近傍に相当する。そのため、本体装置内の回転駆動装置によりシャフトの一端（固定端側）を回転させると、シャフトの回転に伴い回転する偏向部およびその近傍は、自身の中心軸（つまり光ファイバの光軸）回りに回転し、かつシャフトの中心軸から遠ざかる方向（シース内周へ向かう方向）へ撓みつつ該中心軸回りに回転する。
【０００９】
そのため、管腔内において該低コヒーレント光を連続して走査することができなくなる、あるいは走査できたとしても焦点位置が観察したい体腔壁から大きくずれてしまう、といった不具合が生じてしまう。これに対しては、上記特許文献１に記載される他の構成のように、偏向部を直接回転させる超音波モータ等をプローブ先端に配設することも考えられる。しかし、該他の構成は、超音波モータ等および該モータ等を駆動させるための配線等の配置スペースが要求される。そのため、該他の構成はＯＣＴプローブを大型化あるいは複雑化することに繋がり、現実的ではない。
【００１０】
さらに、観察する生体組織が、胃壁や大腸壁などの大管腔である場合は、特許文献１に記載されているように、偏向部を自身の中心軸回りに回動させても、ＯＣＴプローブから離れた体腔壁からの反射光はほとんど捉えることができない。そのため、ＯＣＴプローブの近くにある体腔壁からの反射しか観察することができないといった問題もあった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、大管腔においても広範囲かつ安定した低コヒーレント光の走査を行うことができるＯＣＴプローブ、および該ＯＣＴプローブが好適に搭載されるＯＣＴシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の問題を解決するため、本発明のＯＣＴプローブは、光源から照射された低コヒーレント光を用いて観察対象の断層像を取得するためのＯＣＴプローブであって、ＯＣＴプローブの中心軸上の先端近傍に設けられた伸縮可能な伸縮部材と、外部光源から放射された光をＯＣＴプローブの先端近傍まで導く導光手段と、ＯＣＴプローブの伸縮部材とＯＣＴプローブ内壁との間に形成される空間に配設され、導光手段の先端に連結され、導光手段により導かれた光を偏向して外部に射出すると同時に外部からの反射光を導光手段に向けて偏向する偏向手段とを有することを特徴とする。さらに、本発明のＯＣＴプローブは、伸縮部材の伸縮によって、偏向手段と観察対象との距離を調整可能であることを特徴とする。また、伸縮部材は、バルーンによって構成されても良い。
【００１３】
上記構成によれば、偏向手段を観察対象に近づけた状態で観察が可能となり、大管腔においても広範囲かつ安定した低コヒーレント光の走査を行うことができる。
【００１４】
また、ＯＣＴプローブは、さらに偏向手段に関して、該偏向手段の中心軸回りの回転を禁止するとともに、伸縮部材回りの回転を許容する回転規制手段とを有し、回転規制手段は、少なくとも偏向手段が伸縮部材回りに回転する方向に沿って該偏向手段外周から延出しており、伸縮部材に当接することにより、偏向手段の中心軸回りの回転を禁止する構成としても良い。
【００１５】
また、伸縮部材は、外周に沿ってリング状に切られたガイド溝を有し、回転規制手段は、ガイド溝に適合する突出部を有しても良い。さらに、偏向手段は、突出部がガイド溝に沿って案内されることにより、伸縮部材回りの回転を行う構成としても良い。また、ガイド溝および突出部は、ガイド溝から突出部が外れないように噛み合う構成としても良い。
【００１６】
また、偏向手段は、軸合わせした状態で導光手段に接合されており、導光手段は、伸縮部材によってＯＣＴプローブ内部を案内され、偏向手段が所定の空間に位置するように延出する構成としても良い。
【００１７】
また、ＯＣＴプローブは、少なくとも先端近傍の側面が光透過性を有し、かつ全体として可撓性を有する構成としても良い。さらに、各手段が収納されるシースを有し、偏向手段により偏向された光は、光透過性を有する側面から外部に射出される構成としてもよい。また、シースは、伸縮部材の伸縮に伴って伸縮する伸縮部を有し、光透過性を有する先端近傍の側面は、伸縮部に設けられても良い。
【００１８】
さらに、本発明において、上記何れかのＯＣＴプローブと、ＯＣＴプローブに低コヒーレント光を供給する光源と、ＯＣＴプローブの導光手段の基端側に接続され、該導光手段を回転させる回転駆動手段と、伸縮部材の伸縮を制御する伸縮制御部と、観察対象で反射しＯＣＴプローブを介して入射する光を用いて該観察対象の画像を表示する画像表示手段とを有するＯＣＴシステムが提供される。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、偏向手段を膨張させたバルーンの回りに安定した状態で回転させることにより、偏向手段を観察対象に近づけた状態で観察が可能となる。つまり、大管腔においても広範囲かつ安定した低コヒーレント光の走査を行うことができるＯＣＴプローブ、および該ＯＣＴプローブが好適に搭載されるＯＣＴシステムが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態のＯＣＴシステムの全体的な構造を示すブロック図である。本実施形態のＯＣＴシステム１は、ＯＣＴを利用して管腔内の生体組織に関する断層像を取得するためのシステムである。図１に示すように、ＯＣＴシステム１は、ＯＣＴプローブ１００、メイン装置２００及び表示部４００を有している。なお、図１に示すメイン装置２００内においては、電気信号の経路を破線で示している。また、以下の説明においては、ＯＣＴプローブの光源に近づく方向を基端側、光源から遠ざかる方向を先端側と定義する。
【００２１】
メイン装置２００は、コントローラ２０１、光源２０２、ファイバカプラ２０３、ロータリージョイント２０４、第一アクチュエータ２０５、光検出部２０６、信号処理回路２０７、レンズ２０８、ダハミラー２０９、第二アクチュエータ２１０、第一から第四の光ファイバＦ１〜Ｆ４を有している。なお、本実施形態において使用される光ファイバは、いずれもシングルモード光ファイバである。
【００２２】
コントローラ２０１は、メイン装置２００全体を統括して制御する。光源２０２は、低コヒーレント光を照射することができる光源であって、本実施形態ではＳＬＤ（Super  Luminescent  Diode）が使用されている。
【００２３】
ＯＣＴプローブ１００は、図示しない電子スコープに設けられた鉗子孔から挿入され、処置具挿通路を通って電子スコープの先端部から体腔内へ突出された状態で、後述する体腔内の観察が行なわれる。また、ＯＣＴプローブ１００は、ロータリージョイント２０４に結合される第五の光ファイバＦ５及び偏向部１１０を有している。なお、本実施形態のＯＣＴプローブ１００内部には、屈折率差による無用な光量損失を抑えるために、屈折率整合液Ａが充填されている。詳しくは、屈折率整合液Ａは、光ファイバＦ５の屈折率をｎ１、ＯＣＴプローブ１００内部の屈折率（換言すれば屈折率整合液Ａの屈折率）をｎ２、シース１２０の屈折率をｎ３とした場合に、屈折率差ΔＮ１＝｜ｎ１−ｎ２｜と屈折率差ΔＮ２＝｜ｎ２−ｎ３｜がともに限りなく０に近づく（ΔＮ１≒０、ΔＮ２≒０）ような材料が選択される。例えば、本実施形態では、ｎ１＝１．３、ｎ３＝１．４であり、ｎ２＝１．３５であるシリコンオイルをＯＣＴプローブ１００内部に充填している。
【００２４】
ＯＣＴシステム１を使用した場合、以下のようにして断層像が取得される。まず、ＳＬＤ２０２から低コヒーレント光が放射される。放射された低コヒーレント光は、第一の光ファイバＦ１内を通り、ファイバカプラ２０３に入射する。ファイバカプラ２０３は、第一の光ファイバＦ１を介して入射する低コヒーレント光を、第二の光ファイバＦ２を通る光と、第三の光ファイバＦ３を通る光とに分岐する。ファイバカプラの分岐比は、例えば第二の光ファイバＦ２に向かう光の量を入射光量の約５０％、第三の光ファイバＦ３に向かう光の量を入射光量の約５０％、または第二の光ファイバＦ２に向かう光の量を入射光量の約９０％、第三の光ファイバＦ３に向かう光の量を入射光量の約１０％に設定することができる。上記分岐比は、光検出部２０６が受光する光量が、生体組織Ｔの断層画像が鮮明に取得できる範囲に入るように、任意の値に変更することも可能である。
【００２５】
ファイバカプラ２０３で分岐されて第二の光ファイバＦ２を進む光は、次いでロータリージョイント２０４に導かれる。そして、ロータリージョイント２０４に結合されている第五の光ファイバＦ５に入射する。ロータリージョイント２０４は、コントローラ２０１の制御の下、第一アクチュエータ２０５によって駆動し、第五の光ファイバＦ５を該ファイバＦ５の中心軸回りに回転させる。
【００２６】
第五の光ファイバＦ５内を進む光は、該ファイバに軸合わせした状態で接合される偏向部１１０に入射する。偏向部１１０は、入射する光を略直角に偏向する。そして偏向された光は、ＯＣＴプローブ１００の側面から射出され、プローブ外部に存在する管腔内の生体組織Ｔに集光する。
【００２７】
なお、詳しくは後述するが、偏向部１１０は、ＯＣＴプローブ１００内部に配設されたバルーン１３０の回りに回転自在に構成されている。これにより、偏向部１１０で偏向した光は、その中心軸に直交する面内で生体組織を走査する。生体組織で反射した光は、入射時の光路と同一の光路を戻り、ファイバカプラ２０３に導かれる。また、バルーン１３０は、メイン装置２００内のシリンダーポンプやチューブポンプ等の周知の輸液ポンプから構成されるバルーン制御部２２０に接続されている。そして、バルーン制御部２２０から生理食塩水等の流体が注入され、加圧されることによってバルーン１３０が膨張し、バルーン１３０の外周に配設された偏向部１１０を生体組織Ｔへ近づけることが可能になる。
【００２８】
一方、ファイバカプラ２０３で分岐されて第三の光ファイバＦ３を進む光は、レンズ２０８によって平行光束に変換された後、ダハミラー２０９で反射する。ダハミラー２０９からの反射光は、入射時の光路と同一光路を戻り、ファイバカプラ２０３に導かれる。
【００２９】
第三の光ファイバＦ３は、ファイバカプラ２０３から偏向部１１０（直角プリズム１１３）までの光路長に対応する全長を有する。また、ダハミラー２０９は、コントローラの制御の下、第二アクチュエータ２１０によって、第三の光ファイバＦ３の中心軸（換言すれば、レンズ２０８の光軸）に沿って平行移動自在に構成されている。該構成により、第三の光ファイバＦ３の先端側端面Ｆ３ａからダハミラー２０９間の光路長を調整することができる。
【００３０】
生体組織からの反射光およびダハミラー２０９からの反射光は、ファイバカプラ２０３を介して合流した後、光検出部２０６により受光される。ここで、ダハミラー２０９を微少移動させ、第三の光ファイバＦ３の先端側端面Ｆ３ａからダハミラー２０９間の光路長を第五の光ファイバＦ５の先端側端面Ｆ５ａから生体組織Ｔ（より詳しくは生体組織Ｔにおける集光位置）間の光路長に一致させると、合流した二つの反射光は干渉を起こす。つまり、本実施形態では、光源２０２から照射された低コヒーレント光は、ファイバカプラにより、各光ファイバＦ２、Ｆ５を経由して生体組織に導かれる物体光と、第三の光ファイバＦ３を経由してダハミラー２０９に導かれる参照光とに分岐され、各反射光はファイバカプラで再び合流する。
【００３１】
光検出器２０６は、二種類の反射光を受光することにより検出した干渉パタンに対応する信号を信号処理回路２０７に送信する。信号処理回路２０７は、受信した干渉パタンに対応する信号に所定の処理を施して、生体組織に関する画像信号を生成する。生成された画像信号は、表示部４００に出力される。表示部４００は、該画像信号に対応する画像を表示する。なお、上述したように、偏向部１１０で偏向した光は、該中心軸に直交する面内で生体組織を走査する。従って、光検出器２０６により検出される干渉パタンは経時的に変化する。つまり、生成される画像信号に対応して表示される画像は生体組織Ｔの断層像として表れる。
【００３２】
以上が、ＯＣＴシステム１を使用した断層像の取得に関する処理の概略説明である。次に、ＯＣＴプローブ１００の構成について詳述する。図２は、ＯＣＴプローブ１００の先端部付近の、第五の光ファイバＦ５の中心軸を含む面での断面図である。また、図３は、図２に示すＡ−Ａ’線を含む面での断面図である。
【００３３】
図２や図３に示すように、ＯＣＴプローブ１００は、第五の光ファイバＦ５、偏向部１１０、バルーン１３０、ガイド部１４０を有する。なお、これら各部位Ｆ５、１１０、１３０、１４０は、シース１２０内に配設されている。偏向部１１０は、第五の光ファイバＦ５の先端側端面に軸合わせをした状態で接続されている。また、偏向部１１０は、基端側から順に、導光部材１１１、ＧＲＩＮレンズ１１２、直角プリズム１１３を有する。偏向部１１０の外周（光が通らない面で構成されている）には、偏向部１１０がシース１２０の内壁や楔部材１３０の外周に接触することにより損傷しないように、破損防止用の金属コート１１４が施されている。金属コート１１４は、例えばアルミナ，マグネシウム，金，銀などの材料で形成され、その膜厚は１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度であることが耐久性および加工精度の点において好ましい。シース１２０は、可撓性を有するチューブ形状の部材である。シース１２０の先端近傍（つまり、ＯＣＴプローブ１００先端近傍）は、伸縮性のある材質からなる伸張部１２０ａによって形成されている。また、伸張部１２０ａの側面には、光透過性を有する透過領域１２０ｂが設けられており、偏向部１１０によって偏向された光は、透過領域１２０ｂから外部に照射される。
【００３４】
以下の記載では、便宜上、シース１２０の中心軸に沿う方向をＸ方向、Ｘ方向に垂直な面を規定する互いに直交する二つの方向をＹ、Ｚ方向と定義する。
【００３５】
図２に示すように、バルーン１３０は、先端側に位置する膨張可能な膨張部１３０ａと、基端側に位置し、シース１２０の中心軸上に延出する管状の流体路１３０ｃとから構成される。また、膨張部１３０ａは、シース１２０の伸張部１２０ａ内に配置され、その先端は、シース１２０の最先端部の内壁面に固定されている。第五の光ファイバＦ５は、バルーン１３０によってシース１２０の中心軸側からシース内壁に向かう方向へ案内される。そして、偏向部１１０は、バルーン１３０とシース１２０の間に形成される円筒状の空間内に位置する。また、バルーン１３０の外周面には、後述する断面形状がＴ字状のガイド溝１３０ｂが形成されている。
【００３６】
上記の構成において、ロータリージョイント２０４によって、第五の光ファイバＦ５を回転させると、該光ファイバの先端に連結された偏向部１１０は、自身の中心軸回りに回転（以下、この回転のことを便宜上「自転」という。）しつつ、バルーン１３０に沿って回転（以下、便宜上「公転」という。）する。ここで、生体組織Ｔに対して低コヒーレント光を安定して走査するためには、偏向部１１０の自転を禁止しなくてはならない。
【００３７】
そこで、本実施形態では、偏向部１１０の公転を許容しつつ自転を禁止するための手段として、ガイド部１４０を設けている。ガイド部１４０は、図３に示すように、偏向部１１０の外周に固定されており、バルーン１３０の側面に近接しつつ偏向部１１０の公転方向に沿って所定量延出して形成される。図３に、偏向部１１０の公転方向を矢印線で示す。また、ガイド部１４０は、自身の先端から偏向部１１０の中心軸までの距離ｄ１が、シース１２０の内壁から偏向部１１０の中心軸までの距離ｄ２よりも大きくなるように設定されている。これにより、偏向部１１０の自転は有効に禁止される。また、公転する際にバルーン１３０とシース１２０との間において、Ｙ−Ｚ平面上で偏向部１１０がずれると言った現象も低減されるため、焦点位置のずれも小さく抑えることができる。
【００３８】
また、本実施形態のガイド部材１４０は、偏向部１１０が、偏向する光の焦点位置のずれ量をより一層低減しつつ、安定した公転を行うことができるように、以下のように構成される。
【００３９】
図４は、図３に示すＢ−Ｂ’線を含む平面での断面図である。図４に示すように、ガイド部１４０は、バルーン１３０に対向する面に、ガイド溝１３０ｂに適合する形状、つまりＴ字状の突出部１４０ａを有する。突出部１４０ａは、ガイド溝１３０ｂに噛み合わされて係止される。つまり突出部１４０ａは、ガイド溝１３０ｂから外れることなく、かつガイド溝１３０ｂ内でスライド自在に配置構成されている。
【００４０】
従って、第五の光ファイバＦ５の回転に伴って、偏向部１１０が公転する際、ガイド部１４０は、ガイド溝１３０ｂに沿って、Ｙ−Ｚ平面内をぶれることなく案内される。つまり、突出部１４０ａとガイド溝１３０ｂとの関係により、公転中の偏向部１１０がＸ方向にぶれたり、Ｙ−Ｚ平面上でぶれたりするといった現象を防止している。該現象が防止されることにより、生体組織Ｔに入射する光の焦点位置のずれも有効に防止される。
【００４１】
次に、本実施形態の主たる特徴である大腸などの大管腔において走査を行う場合について、図５を参照して説明する。図５は、バルーン１３０を膨張させた状態のＯＣＴプローブ１００を示す図である。バルーン１３０内に注入される生理食塩水等の流体の圧力は、バルーン制御部２２０によって、流体がバルーン内に注入もしくはバルーン内から吸引されることで加圧／減圧制御される。バルーン制御部２２０は、コントローラ２０１からバルーンの膨張が指示されると、流体をバルーン１３０へ注入する。バルーン制御部２２０より注入された流体は、流体路１３０ｃを通って膨張部１３０ａへ運ばれる。尚、バルーン１３０に注入される流体の量は、観察する管腔の径に従って、任意に設定される。
【００４２】
膨張部１３０ａが流体の注入により膨張し始めると、バルーン制御部２２０と同様の構成の図示しない制御部によって、バルーン１３０とシース１２０との間の空間に充填されている屈折率整合液Ａが加圧される。これにより、バルーン１３０の膨張に伴って、屈折率整合液Ａを介してシース１２０の伸張部１２０ａも膨張する。このように、バルーン１３０内部だけでなく、バルーン１３０とシース１２０間の空間も加圧することにより、偏向部１１０がバルーン１３０に沿って公転するための空間を保持することができる。
【００４３】
バルーン１３０は、偏向部１１０が十分生体組織Ｔ１に近づけられるまで加圧される。その後、上述のように、ロータリージョイント２０４によって、第五の光ファイバＦ５を回転させることにより、偏向部１１０はバルーン１３０に沿って公転する。このように構成することにより、どのような径の管腔内においても、偏向部１１０を管腔壁に近づけた状態で、３６０度公転させながら安定した走査を行うことが可能となる。
【００４４】
そして、観察が終了すると、バルーン制御部２２０によって、膨張部１３０ａに注入された流体が吸引され、膨張部１３０ａは縮小する。また、膨張部１３０ａの縮小に伴い、バルーン１３０とシース１２０間の空間に充填されている屈折率整合液Ａも吸引され、シース１２０の伸張部１２０ａも収縮する。これにより、ＯＣＴプローブ１００が元の大きさに戻り、図示しない電子スコープの鉗子口から引き出すことが可能になる。
【００４５】
以上が本発明の実施形態である。本発明は上記実施形態の構成に限定されるものではない。本発明は、以下に示すような変形を行っても上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００４６】
例えば、上記実施形態においては、バルーン１３０をシース１２０の最先端部に固定し、第５の光ファイバＦ５を回転させることで、偏向部１１０がバルーン１３０の回りを公転するように構成している。しかしながら、偏向部１１０をバルーン１３０に固定して、バルーン１３０をシース１２０内で回動可能に配置する構成としても良い。そして、バルーン１３０の流体路１３０ｃを、軸周りに回転させることで、膨張部１３０ａおよび偏向部１１０を安定して回転させることが可能となる。このように構成することで、ガイド部１４０やガイド溝１３０ｂを設ける必要がなくなり、ＯＣＴプローブ１００をより簡易な構成とすることができる。
【００４７】
また、上記実施形態のＯＣＴプローブ１００において、バルーン１３０の膨張部１３０ａと流体路１３０ｃの間に逆止弁を設ける構成としても良い。このように逆支弁を設けることにより、膨張部１３０ａからの流体の逆流を防ぎ、膨張部１３０ａに所望の量の流体を注入した後はその状態を安定して維持することが可能となる。
【００４８】
また、上記実施形態では、一つのバルーン１３０を膨張させる構成となっているが、これに限定されるものではなく、複数のバルーンから構成されても良い。この場合、偏向部１１０は、複数のバルーンからなるバルーン群の外周を回転する構成とする。この構成により、例えば、ＯＣＴプローブ１００が管腔内の中心ではなく何れか一方の体腔壁に近づいて位置する場合は、体腔壁から遠い方に位置するバルーンのみを膨張させることが可能となる。この構成により、ＯＣＴプローブ１００の管腔内における位置に関係なく、偏向部１１０を管腔壁に近づけた状態で、３６０度回転しながら安定した走査を行うことが可能となる。
【００４９】
また、例えば、上記実施形態のようにガイド部１４０に形成される突出部１４０ａおよびガイド溝１３０ｂは必ずしもＴ字状である必要はなく、ガイド溝１３０から突出部１４０ａが外れないような形状であればよい。また、プローブが全体的に偏向部１１０のＹ−Ｚ平面内でのずれが起こりにくい構成になっている場合には、ガイド溝１３０は、単純な凹部としてのみ形成され、突出部１４０ａを係止する作用を有しなくても良い。
【００５０】
また、上記実施形態では、偏向部１１０は金属コート１１４が施されていると説明した。破損防止用の部材としては、金属コートに限定されるものではなく、ゴムのような弾性部材を巻き付ける構成であっても良い。使用される弾性部材は弾性体であれば特に限定されないが、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム、ブチルゴムなどの合成ゴム、天然ゴム、あるいは熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
【００５１】
さらに、本実施形態はＴＤ−ＯＣＴへの適用例であるが、ＦＤ−ＯＣＴ等の他の方式で提案されているＯＣＴプローブに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態のＯＣＴシステムの全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態のＯＣＴプローブの中心軸に沿った面での断面図である。
【図３】本発明の実施の形態のＯＣＴプローブのＡ−Ａ線を含む面での断面図である。
【図４】本発明の実施の形態のＯＣＴプローブのＢ−Ｂ線を含む面での断面図である。
【図５】本発明のバルーンを膨張させたときのＯＣＴプローブを示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    ＯＣＴシステム
１００    ＯＣＴプローブ
１１０    偏向部
１１３    直角プリズム
１１４    金属コート
１２０    シース
１３０    バルーン
１４０    ガイド部
Ｆ１〜Ｆ５    光ファイバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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